1.一种基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:包括有以下步骤:
a.根据前期的隧道地质勘察报告和设计资料,按照围岩地质年代和岩性将隧道划分为不同区段;
b.对于处于同一地质年代和岩性的隧道区段,选取若干典型断面,在掌子面的不同位置采集围岩试样两份,记录试样所在位置并对其中一份试样进行点荷载试验,获取围岩的点荷载强度值r1i;
c.在采集试样的掌子面位置进行回弹测试,获得围岩的强度r2i;
d.将步骤b中采集的另一份围岩试样加工成标准试样后进行室内单轴压缩试验,获取围岩的单轴抗压强度r3i;
e.根据步骤b、步骤c和步骤d中获得的围岩强度值,通过工程类比法获得围岩综合强度rci;
f.测量取样位置的炮孔钻进速度vri;
g.通过最小二乘法拟合得到钻进速度vri与围岩综合强度rci的关系方程式;
h.测量其余炮孔的钻进速度vs,根据步骤g拟合得到的关系方程式,获得每个炮孔所在位置的围岩综合强度;
i.利用克里格插值法对步骤h取得的不同位置的围岩强度按照掌子面面积进行插值,可获得隧道整个掌子面的围岩强度分布,即掌子面围岩全域强度。
2.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:对于隧道区段中的非典型断面,仍然根据步骤g建立的钻进速度vri与围岩综合强度rci的关系方程式,按照步骤i获得掌子面围岩的全域强度。
3.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:对于钻进速度出现突变的掌子面,重新按照步骤b~g,修正钻进速度与综合强度之间的关系方程式。
4.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述步骤b中,围岩试样由人工或机械在隧道掌子面采集,且均匀分布在隧道的上、中、下部,围岩试样采集过程中,每份围岩试样不少于12件。
5.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述步骤c中,对围岩进行回弹强度测试的位置与步骤b中采集试样的位置为同一位置。
6.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述步骤d中,用于单轴压缩试验的围岩试样与步骤b中用于点荷载试验的围岩试样来源于掌子面相同位置。
7.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述步骤e中,围岩综合强度由下式计算:
8.根据权利要求1所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述步骤g中,拟合得到的关系方程式为:rci=a+bvri;
9.根据权利要求2所述的基于钻进速度获取隧道掌子面围岩全域强度的方法,其特征在于:所述非典型断面系指未选为典型断面的其他断面。